1、二次供水数据监控中心项目技术方案XX有限公司技术方案1. 项目概述1.1. 项目背景/1.2. 项目现状公 司 现 有 约 500 套 增 压 设 备 和 约 400 个 泵 房 ， 分 布 在 全 市 340 余 个 小 区 。 增 压 设 备分 两 种 ： 叠 压 增 压 泵 组 和 带 水 箱 增 压 泵 组 ； 目 前 通 信 方 式 有 两 种 ：类 型 1、 无 水 箱 设 备 通 讯 方 式 为 GPRS/CDMA 无 线 通 信 ； 类 型 2、带水箱设备通讯方式为光纤有线通信；1.3. 项目需求本项目所建平台总体目标用于我公司供水范围的二次供水设备的数据和图像的 实 时 监
2、控 。 本 次 项 目 工 作 包 括 服 务 器 机 房 及 中 控 室 建 设 （位于水司设备维护中心办公楼内），接入10套二次供水泵房数据（分散于5个住宅区）。建设好的平台应易于修改 ， 以 适 应 设 备 、 控 制 原 理 或 二 次 增 压 泵 站 配 置 的 变 化 。 系 统 主 要 包 含 二 次 增 压 设 备 实时 数 据 、 历 史 数 据 及 曲 线 查 询 和 报 表 打 印 等 功 能 ， 通 过 集 成 、 整 合 、 汇 总 、 显 示 、 查 询等 方 式 提 供 二 次 增 压 监 控 必 要 的 数 据 支 撑 和 辅 助 分 析 服 务 ， 将 有 助
3、 于 提 高 监 控 人 员 对 数 据的 分 析 能 力 ， 进 一 步 规 范 二 次 增 压 设 备 日 常 维 护 各 项 流 程 ， 确 保 供 水 系 统 安 全 、 经 济 的 合理 运 行 。 具 体 需 求 如 下 ：1. 设 备 已 安 装 于 各 二 次 增 压 泵 房 ， 按 甲 方 提 供 的 通 讯 协 议 1， 通 过 GPRS/CDMA方式接收 叠 压 设 备 的 运 行 数 据 至 二 次 供 水 数 据 监 控 中 心 的 前 置 机 ， 并 将 接 收 的 数 据 写 入中 心 数 据 存 储 服 务 器2. 从 中 心 数 据 存 储 服 务 器 提 取
4、 数 据 并 实 时 在 客 户 端 展 示 各 站 点 数 据 ， 软 件 接 入 二 次供 水 设 备 能 力 大 于 800套 ；3. PLC操 作 控 制 前 置 机 ： 使 用 工 业 组 态 软 件 ， 通 过 TCP/IP工业以太网协议读取西门子S7_300PLC数据并展示，能对现在增压设备进行控制及参数设置，同时要将数据写入中心数据存储服务器；4. 视频客户端：显示各二次增压泵站现场图像；15. 前 置 机 和 数 据 库 放 置 在 虚 拟 机 中 ， 同 时 实 现 协 议 1、 协 议 2对 站 点 的 时 钟 、 时 段 等设 置 。 各 应 用 客 户 端 和 视 频
5、 客 户 端 为 物 理 机 ；1.4. 项目建设内容1.4.1. 硬件安装调试主要工作内容（1）提供系统的二次设计工作（包括系统组成、布置图、设备选型；技术方案设计。（2）控制中心硬件产品的设备供货、安装、调试。（参见清单）（3）项目中所需的辅材（含穿线管、线槽、标牌、线标、热镀锌地桩、电源插座以及清单外所需网线、电源线等）均由承包商提供，且材质需甲方认可。（4）各种硬件标记、安装、及测试。（参见清单）（5）各种电缆（包括光纤、网线、电源线等）的敷设、标记、接线、测试。（参见清单）（6）控制中心机柜等的接地防雷系统制作，接地电阻要求1欧姆。1.4.2. 客户端数据展示软件应具备的功能（ 1）
6、 增 压 泵 组 的 实 时 数 据 显 示 （ 包 括 每 个 增 压 泵 站 的 进 出 站 压 力 、 泵 组 的 压 力 、 泵 组 的频 率 反 馈 、 水 箱 液 位 等 模 拟 量 ， 泵 组 开 、 关 状 态 、 阀 门 的 开 、 关 状 态 等 开 关 量 等 ） ，数据应能实时更新；（2）增压泵组相关故障、超限、停电等状态通过颜色显示表示，严重故障须弹框且语音重点提示,报警记录要方便查询；（3）提 供 泵 站 GIS 矢 量 图 定 位 显 示 功 能 。 将 各 增 压 泵 组 重 要 实 时 数 据 显 示 在 某 市 市 电子 管 网 地 图 上 ， 能 任 意
7、放 大 缩 小 ， 应 能 直 观 展 示 全 市 供 水 系 统 重 要 节 点 运 行 数 据 ， 且 系 统 维 护 人 员 应 能 方 便 对 电 子 管 网 地 图 的 维 护 更 新 。（4）操作记录写入日志，便于日后查找；（5）提供增压泵组的频率、压力等重要参数的设定页面；（6）系统提供灵活增加增压站点的人机界面；（7）重要数据形成历史趋势，且便于查询，查询时间不小于 1 年；（ 8） 按 甲 方 要 求 的 格 式 ， 生 成 统 计 数 据 报 表 。 报 表 可 自 动 打 印 或 按 需 要 打 印 。 报 表 应 以用 户 编 写 的 程 序 、 系 统 软 件 或 第
8、 三 者 成 套 形 式 打 印 。 在 报 表 中 能 够 立 即 打 印 每 天 、每 星 期 、 每 月 的 报 表 ， 报 表 应 包 括 但 不 限 于 以 下 ： 模 拟 量 输 出 、 设 备 运 行 时 间 等 ， 供 应 商 应 对 提 供 的 信 息 格 式 和 类 别 准 备 提 议 ， 这 些 提 议 应 转 交 甲 方 并 征 得 甲 方 的2同意。（ 9） 系 统 的 安 全 应 设 计 成 能 防 止 越 权 存 取 显 示 数 据 和 系 统 功 能 。 对 于 多 用 户 系 统 ， 应 指定 具 有 安 全 级 别 的 用 户 名 称 和 口 令 。 用 户
9、 名 称 的 保 密 级 别 决 定 了 允 许 操 作 员 存 取 的显 示 、 允 许 操 作 员 监 视 或 修 改 数 据 和 操 作 员 能 够 使 用 的 功 能 。（10）实现各增压泵组的数据和视频监控的联动功能（11）系统应有一套完整的自诊断功能，可以在运行中自动地诊断出系统的任何一个部件是否出现故障，并且在监控软件中及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点、及相关信息。在系统发生故障后，IO 的 状 态 应 返 回 到 系 统 根 据 工 艺要 求 预 设 置 的 状 态 上 ， 确 保 设 备 和 生 产 安 全 。（12）具有手机短信报警功能。1.4.3. 前置通讯
10、机程序应具备的功能（1）根据（ 协 议 1）和（协 议 2）的 通 讯 规 约 ， 将 各 叠 压 设 备 的 数 据 通 过 GPRS/CDMA 方式 传 输 至 监 控 中 心 的 所 对 应 的 前 置 机 ;（2）将收到的数据写入中心 SQL 数据存储服务器；（3）灵活增加、删减增压站点；1.4.4. 设备控制前置机程序应具备的功能（1）使 用 工 业 组 态 软 件 ， 通 过 TCP/IP 工 业 以 太 网 协 议 读 取 西 门 子 S7_300 PLC 数据 并 展 示 ；（2）将收到的数据写入中心 SQL 数据存储服务器；（3）灵活增加、删减增压站点；（4）实现远程控制增压
11、泵房设备和参数设置；1.4.5. 图像监控系统主要工作内容图像监控计算机安装海康威视图像监控软件，将增压泵房的海康威视硬盘录像机通过网络加入，具有实时浏览、回放、用户权限设置等功能。1.5. 项目设计原则本工程方案设计须遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、总体的、完整的、全面的，设计方案具有科学性、合理性、可操作3性。应具有以下原则：1） 先进性与适用性设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，能有效控制和提高工作效率，满足动态监控和业务工作的实际需求。系统的安装调试、软件操作使用又
12、应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。2） 可靠性与安全性系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备，系统具有一致性、升级能力，能够保证全天候长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一套完整的系统管理策略，系统使用数据库要具备镜像功能，可以保证系统的运行安全。3） 开放性以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，具有网络通讯口，可实现远程控制。另外系统平台开发语言须告知甲方，并且提供系统常用功能的源代码。4） 可扩充性系统设计中应考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和
13、升级的可能， 系统规模和功能易于扩充。系统中应保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；而且可以方便的迁移到虚拟机（VMWARE）环境下使用，且功能稳定，达到在实体机环境下相同效果。5） 兼容性所设计的产品（投标产品）必须考虑现有增压泵组目前运行的系统，并与之兼容， 同时为未来新建小区增压系统预留接入点，为未来二次增压监控系统的不断扩容提供必要的技术和服务功能。1.6. 项目设计依据设计主要参考以下目前尚在通用的或最新版本的IEC标准和相应的GB标准。GB/T17544-1998 信息技术软件包质量要求和测试；JB/T5243-91 工业控制计算机系统验收大纲； GB/T8566-2007 信息
14、技术软件生存周期过程；4GB4943-2001 信息技术设备的安全； GA308-2001 安全防范系统验收规则；GB/T 1.1-2000 标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则； GB/T 20001.3-2001 标准编写规则 第3部分：信息分类编码；GB/T 7027-2002 信息分类和编码的基本原则与方法。2. 二次供水系统平台建设2.1. 系 统 概 述整 套 系 统 采 用 INTO UCH 平 台 开 发 。 在 中 控 室 通 过 一 对 I/ O 服 务 器 完 成 与各 泵 站 的 通 信 ， 配 置 一 对 冗 余 的 AOS 运 行 各 监 控 对 象 。
15、部 署 1 台 实 时 /历 史 数据 库 用 于 存 储 全 部 泵 站 系 统 中 所 有 关 键 的 对 象 的 信 息 。 配 置 1 台 网 页 发 布 服务 器 ， 可 以 将 监 控 画 面 、 实 时 /历 史 数 据 、 报 表 、 分 析 等 通 过 Web 服 务 器 发 布到 公 司 各 职 能 部 门 ， 有 授 权 的 客 户 端 可 以 浏 览 查 询 相 关 的 信 息 。 针 对 我 司 二 次供 水 特 点 ， 采 用 多 种 专 业 算 法 ， 在 大 量 过 程 数 据 的 基 础 上 进 行 计 算 ， 生 成 报 表 。部 署 工 程 师 站 通 过
16、 Wond erw are 开 发 环 境 完 成 对 全 线 的 平 台 模 型 维 护 、 系 统 修改 和 维 护 ； 工 程 师 站 还 可 以 用 于 在 各 站 进 行 调 试 。 配 置 操 作 员 站 运 行 InTo uch 用 来 完 成 各 泵 站 的 实 时 监 控 、 远 程 控 制 、 报 警 确 认 、 故 障 分 析 等 。 同 时 利 用 WEB 浏 览 系 统 对 实 时 、 历 史 数 据 进 行 详 细 的 查 询 和 分 析 。 二 次 加 压 供 水 的 在 线监 控 主 要 是 实 现 报 警 的 及 时 性 ， 通 过 上 位 机 软 件 能 够
17、 及 时 的 发 现 报 警 设 备 的信 息 及 相 关 的 辅 助 决 策 信 息 （ 建 议 如 何 进 行 操 作 ） 。 报 警 功 能 根 据 故 障 的 严 重性 进 行 分 级 报 警 ， 报 警 的 方 式 也 是 多 样 性 （ 包 括 语 音 提 示 、 短 信 报 警 、 电 话报 警 等 ） 及 可 扩 展 性 （ 根 据 客 户 的 要 求 可 进 行 随 意 的 扩 展 ） ， 同 时 实 现 对 已 发生 的 故 障 实 现 直 观 的 事 故 追 忆 等 功 能 。52.2. 系 统 应 用 架 构系统功能模型如下图：2.3. 监 控 系 统 总 体 设 计
18、思 路泵 房 设 备 监 控 软 件 平 台 采 用 C/S + B/S 架 构 ， 实 现 对 全 市 二 次 加 压 泵 房 运行 情 况 安 全 、 高 效 地 实 时 监 控 ， 主 要 包 括 实 时 数 据 的 采 集 、 监 测 与 报 警 （ 设 定 压力 、 运 行 压 力 、 电 压 、 电 流 、 泵 运 行 状 态 、 频 率 、 流 量 、 电 量 、 水 质 、 开 关 、温 度 、 烟 感 、 液 位 等 数 据 ） ， 泵 房 设 备 的 远 控 ， 历 史 数 据 的 统 计 分 析 及 报 表的 打 印 等 功 能 。泵房视频监控系统实现视频监控、入侵检测及
19、超限联动报警等功能， 由视频摄像机监控泵房运行情况， 通过与入侵检测的联动录像， 有效提高视频监控资源的利用率。遥测终端机上海坤讯MOBILERTU-11-GPRS-232在通讯条件满足的情况下， 随时可以调整监测数据的发送频率， 保证数据传输的实时性。设备具有严格的数据备份机制， 实现手动备份与自动备份， 并具有数据恢复6功能。设备具有严格的安全管理机制，可以根据不同的角色进行不同权限的设置。设 备 支 持 市 面 上 大 部 门 通 信 运 营 商 （ GP RS 、 CD MA 等 ） 。具有多种设备厂商（ 杭开、三利、威派格、荏原等） 的通讯接口规范，保证系统的兼容性与稳定性。系 统
20、采 用 正 版 In tou ch 组 态 软 件 ， 以 适 应 种 类 繁 多 的 控 制 设 备 及 监 控装 置 。完 全 支 持 LE D 大 屏 的 输 出 显 示 。系 统 数 据 库 支 持 接 入 泵 房 机 组 设 备 数 量 大 于 10 00 个 。系 统 视 频 监 控 软 件 支 持 接 入 的 泵 站 视 频 监 控 点 大 于 10 00 点系统建立3个工程师站分别部署在供水调度中心、泵房运行维护部门， 能对所有的泵房泵站状态进行远程干预。6. 1. 1 、 泵 房 设 备 采 集 控 制 平 台（ 一 ） 数 据 流 程 ： 建 立 3 套 远 程 监 控 控
21、 制 工 作 站 。 泵 房 设 备 采 集 控 制 系 统 由 通讯 服 务 程 序 、 数 据 库 、 实 时 监 测 客 户 端 、 WEB 浏 览 系 统 、 移 动 服 务 端 这 五 部 分组 成 ， 其 中 通 信 服 务 程 序 负 责 二 次 供 水 监 控 终 端 的 实 时 监 测 数 据 的 接 收 、 解 析 、存 储 及 控 制 参 数 的 设 置 ； 数 据 库 负 责 数 据 的 实 时 存 储 ； 实 时 监 测 客 户 端 主 要 负责 实 时 监 控 、 报 警 显 示 、 数 据 分 析 及 远 程 控 制 指 令 的 下 达 ； WEB 浏 览 系 统
22、 实 现WE B 数 据 浏 览 、 报 表 查 询 打 印 ； 移 动 服 务 端 实 现 手 机 的 泵 站 数 据 浏 览 。(二 )实 时 监 测 客 户 端 和 WEB 浏 览 系 统 功 能 列 表 WE B 浏 览 系 统 主 要 为 系 统 管 理人员所用，功能主要有实时数据监控、历史数据查看、统计分析、视频监控、报警查询、系统管理等功能。实时监测客户端主要为泵房管理人员所用， 功能主要有远程控制、实时数据监控、历史数据查看、统计分析、视频监控、报警、系统管理等功能。1、实时数据监控：实时监测机泵运行状态， 参数值包括： 设定压力、运行压力、电压、电流、泵运行状态、频率、流量、
23、电量、水质、开关、温度、烟感、液位等（ 如7有这些传感器） 。实时监测数据的显示有三种展示方式： 列表显示、图形显示、站点监控。（ 1） 列 表 显 示a. 实时数据分类型监控： 可选择显示一类或多种类型的监测数据， 如可以选择显示压力数据， 也可选择既显示压力数据又显示流量数据， 或选择显示所有监测值，每种不同的监测类型都有相应的配置界面，可配置显示顺序、显示的点和不显示的点。b. 实时数据分区域监控： 按通信服务程序中的区域配置， 可选择显示某个区域，或全部区域的监测数据， 区域选择与按类型选择可同时使用， 即可以选择显示某个区域某种类型的监测数据，也可以显示某个区域全部类型的监测数据。（
24、 2） 图 形 显 示可采用地形图或空间方位示意图的方式进行各泵房参数监控。图形可自由缩放， 可显示全区地图， 也可显示分区地图。（ 3） 站 点 监 控a. 显示每个站点的设备运行情况， 包括泵的数量及各参数值。b. 按站点切入视频监控播放窗口， 可播放站点的实时监控视频。2、监测曲线的配置与 显示在实时监测的界面上， 除了以数值形式展示监测值外， 还可以进行监测曲线的展示， 曲线的最小数据间隔视数据库存储而定， 最大为2个小时。（ 1） 历 史 监 测 曲 线 ： 设 定 任 一 时 间 段 及 某 一 监 测 数 据 （ 或 多 个 监 测 数据 ） ， 配 置 数 据 选 取 间 隔
25、， 形 成 一 条 或 多 条 历 史 监 测 曲 线 。（ 2） 实 时 监 测 曲 线 ： 显 示 当 天 为 止 选 定 的 在 线 监 测 曲 线 。（ 3） 以 上 曲 线 可 设 置 颜 色 ， 以 便 多 条 曲 线 共 同 显 示 时 进 行 区 分 ， 曲 线 可支 持 缩 小 、 放 大 、 移 动 等 操 作 ， 鼠 标 移 至 曲 线 上 时 显 示 监 测 值 。3、历史数据查看（ 1） 日 况 显 示 ：a. 按站点查询某一天或某几天的历史监测数据， 设定某一站点某一天，8显示当天该站点所有监测值。b. 分 类 查 询 历 史 监 测 值 ， 可 以 显 示 单 个
26、 站 点 的 特 定 监 测 值 ， 如 把 某 一 天 的所 有 出 水 压 力 值 显 示 出 来 ， 并 可 显 示 最 高 与 最 低 值 、 平 均 值 。 查 询 结 果 可 以 设定 时 间 间 隔 ， 最 小 间 隔 根 据 数 据 库 存 储 而 定 ， 最 大 为 一 个 小 时 ， 并 支 持 打 印 及导 出 到 EX CEL 表 中 。4、统计分析（ 1） 历 史 监 测 数 据 的 统 计 与 分 析 ：提供压力、液位、电流、频率、瞬时流量、累计流量、余氯、浊度、PH 值、泵运行状态、故障报警等值的分析。分析结果通过表格文字、图形的方式展现。取值间隔可以灵活设置。a
27、. 对同一站点不同日（ 月或年） 的对比分析。b. 对同一天不同站点（ 但具有相同的设定参数） 的对比分析。以 上 分 析 结 果 （ 表 格 、 图 形 ） 都 可 以 打 印 ， 并 导 出 到 EXCE L 表 中 ， 以 供泵 房 办 公 分 析 之 用 。5、远程控制远程控制包括远程启停水泵机组、电动阀及对控制参数的设置。（ 1） 实 现 对 控 制 参 数 的 远 程 设 置 。（ 2） 实 现 开 关 量 的 控 制 ： 主 要 应 用 于 水 泵 机 组 启 动 或 急 停 控 制 等 。（ 3） 广 播 校 时 ： 系 统 监 测 考 虑 一 个 时 间 统 一 性 ， 数
28、据 库 服 务 器 、 通 信 监测 主 机 、 现 场 监 控 终 端 都 有 一 个 时 间 同 步 问 题 ， 所 有 时 间 都 以 通 讯 服 务 器 时 间为 准 。（ 4） 数 据 追 补 ： 当 泵 房 站 点 运 行 正 常 的 时 候 ， 由 于 通 信 问 题 等 引 起 数 据库 缺 少 数 据 记 录 ， 系 统 应 具 有 断 缺 数 据 自 动 追 忆 、 补 充 功 能 。 数 据 追 补 分 为 自动 补 测 与 人 工 补 测 ， 自 动 补 测 是 指 定 时 对 所 有 站 点 的 数 据 进 行 巡 查 ， 有 断 缺 数据 时 向 监 控 终 端 补 调 数 据 ； 人 工 补 测 指 操 作 人 员 设 定 某 一 站 点 、 某 一 时 间 段 向监 控 终 端 补 调 以 追 补 数 据 ， 数 据 补 调 时 不 影 响 正 常 通 讯 。
